【発明の詳細な説明】
貯蔵装置、特に自動挿入・回収機能を具えた貯蔵装置発明の背景
この発明は貯蔵装置に関するものであり、詳しくは貯蔵容器について標本を自
動挿入・回収する装置に関するものである。さらに詳しくはこの発明は種々の温
度(液体窒素の温度など)でのバイオ標本の保存を行う装置に関するものであり、
また多数のバイオ標本などを貯蔵する方法に関するものである。
適切に処理されるとバイオ標本は液体窒素の温度において、該温度が維持され
る限りは、無限に貯蔵することが可能である。しかし一旦標本の温度が上がると
、特に解凍が起きるレベルまで上がると、標本が再冷凍される際に標本の完全さ
が阻害される。
従来の低温貯蔵ユニットの多くは多くの棚を具えた取外し可能なラックを有し
た単なる容器である。標本はユニット頂部のドアを経て手動により挿入・回収さ
れる。回収には常に所望の標本と同じラックにある多くの標本をも回収すること
になる。
アメリカ特許第４９６９３３６号によりバイオ標本の大量低温貯蔵が顕著に開
発された。この特許には貯蔵タンク中の所定の経路に沿って標本が自動的に動か
される。自動的な挿入・回収動作は軌跡制御下に行われる。
またアメリカ特許第５２３３８４４号いおいてもより進んだ低温貯蔵技術が提
案されている。この特許の低温貯蔵ユニットは、絶縁房室内で互いに上下に位置
されて独立に回転可能な多数の貯蔵棚を有している。各棚は数個のスライスパイ
状のトレイを支持しており、各トレイはビン中に多くの標本を支持している。各
棚はスライスパイ状の開口を有しており、多数の開口が上下に配置されて上下方
向のアクセス路を形成している。貯蔵ユニットから特定のビンまたは標本を回収
するには、所望の標本を含んだ棚を回転させて、標本を含んだトレイがアクセス
路中に位置するようにする。リフト機構がそのトレイをユニットの頂部まで上げ
て、ロボット・アームが所望の標本を回収する。
アメリカ特許第５２３３８４４号の低温貯蔵ユニットは、従来の手動式の低温
貯蔵ユニットに比べれば秀れてはいるものの、可動部分が顕著に多いという欠点
がある。そのような可動部分は摩耗し易く、したがってかなりの修繕と保全を必
要とするのである。
さらに該特許の低温貯蔵ユニットは貯蔵室へのアクセス開口に氷結の問題が起
きる。これを解決するには現在のところ開口にヒーターを配置しているが、この
ような加熱は勿論標本の低温貯蔵に対して影響を与える。発明の目的
この発明の目的は自動挿入・回収機能を具えた貯蔵ユニットを提供することに
ある。
この発明の他の目的は挿入・回収時間の短い貯蔵ユニットを提供することにあ
る。
この発明の他の目的は従来のものよりも簡単な構造の貯蔵ユニットを提供する
ことにある。
この発明の他の目的は従来のものより可動部分の少ない貯蔵ユニットを提供す
ることにある。
この発明の他の目的はアクセス開口における氷結を低減させた貯蔵ユニットを
提供することにある。
さらにこの発明の他の目的は上記の貯蔵ユニットに付随する貯蔵方法を提供す
ることにある。発明の要旨
この発明の貯蔵ユニットは貯蔵室を画定するケースと、貯蔵室内に配置されて
複数の標本を所定の列状に支持する搬送体と、搬送体に対して標本を挿入・回収
すべく貯蔵室にアクセスするのを可能とするケースに形成されたアクセスポート
とを有している。アクセスポートは、ケース中の開口と開口中に回転可能に配置
されたプラグとを、有している。搬送体はアクセス動作中にプラグを収受する座
を具えており、これによりアクセス動作中プラグは貯蔵室中に位置する。
搬送体には駆動機構が作動連結されており、搬送体を貯蔵室内で動かして、異
なる標本をアクセスポートに対して並置させる。ケースには挿入・回収機構が組
付けられていて、アクセス動作中貯蔵室に対して標本をつぎつぎと挿入・回収す
る。
貯蔵ユニットが低温貯蔵装置であるときには、アクセスポートにおける氷結が
低減される。この氷結の低減は主として挿入・回収動作中に装置の内側にプラグ
を配置したことによるものである。従来の装置ではアクセスポートのドアは外側
に引き開けられ、これによりドアの冷えた表面において氷結が起きる。氷の結晶
はドアを再び閉める前に取り除く必要がある。この発明の貯蔵ユニットの場合に
はプラグが一時的にユニット内に貯蔵されるので、アクセス動作中の氷の結晶の
形成を防止している。
この発明においてはさらにアクセスポートのプラグがケースに対して緩く嵌ま
っている。例えばプラグがＳＴＹＲＯＦＯＡＭから形成されている場合には、ア
クセスポートの閉鎖は気体密封ではない。したがって低温蒸気（冷却されたＮ2
）がプラグの縁部の周りから漏出することができる。この漏出は安全弁として機
能して、貯蔵ユニットの過剰加圧を防止する。またプラグは絶縁性材料から形成
されていて、その外面上における氷結を妨げる。
プラグと挿入・回収機構とは協働する要素を持っており、これによりアクセス
動作前に挿入・回収機構がプラグを開口から半径方向内側に向けて搬送体の座の
方に動かし、かつアクセス動作の後は座から半径方向外側に向けて開口の方に動
かす。この協働する要素は挿入・回収機構上の吸引機構とプラグの凹部中の平滑
面の形をとってもよい。搬送体中の座に対してプラグを内外に移動させる別設の
機構を設けることになるが、標本の挿入・回収に用いる同じ機構によりこの動作
をさせるともっと効率的である。
好ましくはドラムとこれに対して同心状かつ離間囲繞するごとく連結されたシ
リンダーとを有している。これらのドラムとシリンダーとは垂直軸について駆動
機構により回転される。シリンダーには水平方向半径方向に延在する開口列が形
成されており、これにより標本を収受する。
貯蔵室はドラムとケースの内面との間に位置している。この配置により最小と
はならないまでも、貯蔵室の体積が低減され、貯蔵ユニットが低温貯蔵に用いら
れる際には、冷却効果が向上する。通常の状態でも地震などの異常な状態でも、
標本の位置は正確に定められて変化しない。
貯蔵ユニットが低温貯蔵に用いられる場合には、ケースに溜りを設けて低温液
体（例えば液体窒素）の供給を保持するようにする。またドラムとシリンダーと
は熱伝導性材料から形成して、標本の低温貯蔵を容易にする。ドラムと多孔性シ
リンダーとはアルミニウム製とするのが望ましい。アルミニウムは熱伝導性がよ
く、したがって貯蔵室の頂部から底部に至る熱勾配を低減する効果がある。
他の実施例においては、ケースに保持器が設けられており、これがプラグと協
働してプラグを開口内に保持する。この保持器には磁石を設けて、プラグに取り
付けられた磁石または磁化可能な要素に対して吸引力を及ぼすようにしてもよい
。
他数の標本の貯蔵を容易とすべく、コンピューターを用いて挿入・回収動作と
貯蔵された標本の軌跡を辿るようにしてもよい。このコンピューターは挿入・回
収機構に作動接続される。
貯蔵ユニットのケースには貯蔵室を画定する側壁を設けるようにしてもよい。
また貯蔵室の内部には搬送体を配置して、複数の標本を所定の列状に支持する。
搬送体には駆動機構を連結して、垂直軸について搬送体を回転させる。側壁には
アクセスポートを形成して、搬送体から標本を挿入・回収するために横方向にア
クセス可能とする。挿入・回収機構はケースに取り付けて、アクセスポートを介
して貯蔵室に対して標本を挿入・回収するようにする。
標本のための円筒状の列は特に簡単な構造である。標本の全てのコラムへのア
クセスは側壁中の上下方向の長孔を通して行われる。この長孔は好ましくは垂直
方向に搬送体と同じだけ広がらせる。長孔内にはプラグが配置されている。上記
したようにアクセス動作中はプラグは一時的に貯蔵室内に貯蔵される。このため
に搬送体にはプラグを受ける座が形成されている。
他数の標本を貯蔵するこの発明の方法においては貯蔵ユニットを使用しており
、そのケースにより貯蔵室が画定されている。貯蔵室内には搬送体が配置されて
おり、複数の標本を所定の列状に支持する。該方法においては、プラグを内側貯
蔵室の方に移動させ、かつケース中の開口から取り出す。搬送体を動かして所定
の
標本収受場所を開口の近くに配置し、開口を経て標本を搬送体上の所定の位置に
挿入して位置させる。爾後プラグを開口中に戻し、プラグを開講中に移動させて
開口を閉鎖する。
好ましくはプラグの貯蔵室中への移動と開口からの離脱に際しては、搬送体を
動かして移動されたプラグを開口から離脱させる。プラグの戻しに際しては、搬
送体を動かしてプラグを開口に戻し、同時に載置された標本を開口から移送する
。
さらに他の実施例においては、プラグの移動に際して挿入・回収機構を動作さ
せる。挿入・回収に際しては同じ挿入・回収機構を動作させる。挿入・回収機構
は吸引機構を具えているのが望ましい。吸引機構を用いると、従来の電気機械的
なサーボ機構に比べて、電力が落ちても吸引真空力を保持できるという利点があ
る。
この発明の自動挿入・回収式の貯蔵ユニットは従来技術に比べて多くの利点を
もたらすものである。すなわち効率がよりよく、信頼性がより高く、事故や故障
がより少ないのである。挿入・回収時間が低減し、可動部分もより少ないので、
それだけ保守の必要性が低減する。開口部分における氷結も低減または回避され
る。
この発明の貯蔵ユニットにおいては、液体窒素の使用量が少なく、温度制御も
改善される。液体窒素の供給電力が中断されても、従来の貯蔵ユニットに比べて
長い期間に亙って温度制御が維持される。図面の簡単な説明
図１はこの発明の貯蔵ユニットを２個具えた低温貯蔵装置の斜視図であり、
図２はこの発明の貯蔵ユニットを１個含んだ低温貯蔵室の平面図であり、
図３はこの発明の貯蔵ユニットをさらに１個含んだ図２の低温貯蔵室の平面図
であり、
図４は図３の貯蔵室２個（３個の貯蔵ユニットを含む）の平面図であり、
図５は図４の貯蔵室２個（４個の貯蔵ユニットを含む）の平面図であり、
図６はこの発明の貯蔵ユニットの側面図であり、
図７はその断面側面図であり、
図８は同様な断面側面図であり、
図９は同様な断面側面図であり、
図１０は同様な断面側面図であり、
図１１は図１０の貯蔵ユニットの平面図であり、
図１２はこの発明の貯蔵ユニットの他の実施例の断面側面図であり、
図１３は図８、９で用いられる標本搬送体の側面図であり、
図１４は標本ビン用のトレーの平面図であり、
図１５はその側面図であり、
図１６はその拡大端面図であり、
図１７は貯蔵ユニットの他の実施例の断面側面図である。好ましき実施例の記載
図１に示す低温貯蔵ユニットは１対の円筒状貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂを含
んでいる。各貯蔵ユニットは２０ａ、２０ｂは標本を含んだほぼ１７５００個ま
でのビンを貯蔵する。プレハブ製の壁２２が貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂを収容
した房室２４を画定している。壁２２は延長して追加の房室２６を画定してさら
なる貯蔵ユニットを収容するようにしてもよい(図２〜５参照)。
貯蔵装置はまたキャビネット２９付きの作業ディスク２８とモニター３１とキ
ーボード３２を具えたコンピューター３０とを有している。コンピューター３０
は貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂ内の標本の位置を辿り、独特なロボット制御器３
０ａ（図１１）にバーコードを与えることにより、作業員の指令に応じて貯蔵ユ
ニットへのアクセスを制御する。壁２２には窓３４が設けられており、作業員は
作業ディスク２８からアクセス動作を視認することができる。壁２２にはまた少
なくとも１個の開口３６がドア３８を介してアクセス可能に形成されており、作
業員から貯蔵されるべきビンを収受する。
自動的な挿入・回収作業中、作業員は窓３４を通して作業をモニターし、故障
が検出されたら、コンピューター３０に作業を中断するように指令する。これに
代えてコンピューター３０は押しボタン４０を介してロボット運動を中断するこ
とによりバイパスするようにしてもよい。さらに追加の中断制御器４２（図１、
２）がドア４４の外側に設けられている。この制御器４２が励起されるとドア４
４の解錠前にロボット運動が中断されて、作業員が房室２４内に入ることができ
る。
アメリカ特許第４９６９３３６号および第５２３３８４４号に開示されている
ように、標本を含んだビンにはバーコードが付されていて、ここの標本またはビ
ンを識別することができる。レーザーを具えたバーコード読取り器（図示せず）
が房室２４内に配置されていて、バーコードを読み取り符号化された情報をコン
ピューター３０に伝送する。予プログラムされた貯蔵順序および／または作業員
からの指令に応じて、コンピューター３０が貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂ内での
所定の位置でのビンの貯蔵を制御する。
貯蔵ユニットから標本を取り出す際には、コンピューター３０からの指令を受
けた制御器３０ａ（図１１）が内部データベースにアクセスして、貯蔵ユニット
内における所望の標本の位置を決定する。取り出された標本またはビンの識別は
バーコード読取り器とコンピューター３０とが行い、取り出された標本またはビ
ンがトレー４６に載せられて作業員がこれを取り除く。
図２に示すように、低温貯蔵のための主モジュール４８はプラットフォーム５
０ａを有しており、その上に貯蔵ユニット２０ａが載置される他のプラットフォ
ーム５２がプラットフォーム５０ａに近接して設けられていて、ロボット挿入・
回収アームまたは挿入・回収機構５４を支持している。
図３に示す主モジュール４８は、プラットフォーム５０ｂに載置された低温貯
蔵ユニット２０ｂを有しており、該プラットフォームはプラットフォーム５２の
近傍に位置されて、挿入・回収機構５４による貯蔵ユニットへのアクセスを可能
としている。
図４に示す図３のものの低温貯蔵機能を拡張したもので、さらに挿入・回収機
構５６と貯蔵ユニット２０ｃとをそれぞれプラットフォーム５８、５０ｃ上に有
している。図２、３に示した壁２２は延長されてより長い側壁６０、６２を有し
ている。
図５にはさらに他の実施例が示されており、追加の貯蔵ユニット２０ｄを具え
たプラットフォーム５０ｄがプラットフォーム５８に近接位置されており、これ
により挿入・回収機構５６が貯蔵ユニット２０ｄにアクセスできる。ここでも長
い側壁６４、６６が設けられている。各挿入・回収機構５４、５６は最大２個の
貯蔵ユニット、すなわち貯蔵ユニット２０ａと２０ｂおよび２０ｃと２０ｄを取
り扱う。コンピューター３０は２個の挿入・回収機構５４、５６と４個の貯蔵ユ
ニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを取り扱うものである。
挿入・回収機構５４、５６による貯蔵ユニット２０ａ〜２０ｄへのアクセスは
作業ディスク２８のコンピューター３０による制御下に行われる。このために挿
入・回収機構５４、５６は互いに協働して、貯蔵ユニット２０ｃ、２０ｄが貯蔵
に用いられたときには、相互間で標本を含んだビンを移送する。移送プラットフ
ォーム６８を設けて移送位置を確保してもよい。移送プラットフォームにはホル
ダー７０を設けてビンを一時的に保持するようにしてもよい。
以下図６〜９においては貯蔵ユニット２０ａ〜２０ｄを貯蔵ユニット２０で一
括表示する。貯蔵ユニット２０は上下に調節可能な支持体７３付きのアルミニウ
ム製のプラットフォーム７１（例えばプラットフォーム５０ａ〜５０ｄ）上に載
置されている。プラットフォーム７１に孔７５が形成されていて、プラットフォ
ーム１５６（図１０）に固定するためのピンまたはボルトを通すようになってい
る。貯蔵ユニット２０はデュワービン状の容器７２を有しており、これはアクセ
ス用の開口７６（図６、８、９、１０）を具えた円筒状側壁７４内に配置されて
いる。この開口は横フランジ７８、８０およびアーチ状の上下の保持板８２、８
４により形成されており、これらは全て側壁７４から外方に延在している。
開口７６は長いプラグ８６により閉鎖される。このプラグ８６はＳＴＹＲＯＦ
ＯＡＭなどの絶縁性材料から形成されている。図６に示すように、プラグ８６は
内側楔要素８８とこれを囲繞する外側楔要素９０とを有している。プラグ８６の
この二部分構造により、貯蔵ユニット２０に貯蔵される標本を含んだビンのサイ
ズに変動があってもよいことになる。全てのビンが直径１インチまでの容器７２
に貯蔵されると、外側楔要素９０は開口７６に沿って位置し、開口の幅が低減す
る。直径が１〜２インチのビンだと、外側楔要素９０は内側楔要素８８に錠止さ
れてアクセス動作中それと一緒に動く。
このような二部分構造に代えて、図７、８に示すようにプラグ８６は一体構造
としてもよい。上下端において上下のフランジ７８、８０の内面に沿って、開口
には磁気的保持体９２、９４が付設されており、これらがプラグ８６中の磁気要
素９６、９８と協働して、プラグを開口内に保持する。
図７〜９に示すように、容器７２は円筒状のアルミニウム製搬送体１００を有
しており、該搬送体は薄いアルミニウム製のドラム１０２に対して取り付け離間
している。このドラム１０２は高度の真空状態に抜気されてかつシールされてお
り、側壁７４とともに円筒状の貯蔵室１０４を画定している。ドラム１０２はア
ルミニウム製区同軸１０６に固定されており、該駆動軸はドラムを垂直に貫通し
て延在し、箇所１０８、１１０においてドラムに溶接されてドラムをシールして
いる。ドラム１０２の下側パネル１１２は容器７２の基部１１４から離間してい
て、液体窒素（Ｎ2）などの低温液体のための溜り１１６を画定している。
上端において駆動軸１０６は回転可能にポリテトラ・フルオロエチレン製のス
リーブ軸受１１７に支持されており、かつ外ネジ部１１８を有している。このネ
ジ部１１８にはナット１２０が螺合しており、スラスト・ローラー軸受１２２と
協働して駆動軸１０６とドラム１０２と標本搬送体１００とを容器７２の上側パ
ネル１２４から懸垂支持している。容器７２特に開口７６に対する標本搬送体１
００の相対上下位置を設定する作業中に、駆動軸１０６とナットと１２０との相
対上下位置は調節可能である。ナット１２０はジャムナット１２６により駆動軸
１０６に錠止されている。
駆動軸１０６は極度に低速の（バックラッシュ）サーボモーターとギアボック
ス１２８とにより回転される。好ましくは図６中に鎖線１３０で示すようにサー
ボモーターとギアボックスとは９０度の関係に設定する。サーボモーターはコン
ピューター３０に指令されて制御器３０ａの制御下に励動される。
下端において駆動軸１０６はポリテトラ・フルオロエチレン製の球面軸受１３
２により導かれており、ケース１３４内に配置されかつ容器７２の基部１１４に
溶接されている。
図１３に示すように搬送体１００には密に列状に加工された多数の孔１３６が
形成されている。簡便のために図７〜１０においては、搬送体１００の一部のみ
に示されている。
これらの孔１３６は標本を含んだビン１３８を収受するもので、搬送体１００
とドラム１０２と駆動軸１０６に対してビンは水平にかつ半径方向に配列されて
いる。ビン１３８の半径方向の位置は内側はドラム１０２により外側は側壁７４
の内面により制約されている。
載置作業中ビン１３８は孔１３６に挿入され、ビンの半径方向内側がドラム１
０２に接触する。ドラム１０２と搬送体１００とが熱伝導性のよいアルミニウム
で形成されているので、標本は容易に低温で維持され、貯蔵室１０４の頂部から
底部への温度勾配が最小となる。貯蔵室１０４が小体積（アメリカ特許第５２３
３８４４号に開示された構造を有する比較的サイズのある機械の体積の約１／３
）なので、液体窒素の使用量を低減できる。加えてデュワーシール技術の故に液
体窒素の蒸発も低減される。
図７に示すように、搬送体１００には垂直の長孔１４０が形成されており、こ
れがドラム１０２の外面とともにアクセス動作中にプラグ８６を受ける座を画定
している。アクセス動作に先立って、貯蔵ユニット２０が不活発な状態にあると
きに、図８に示すようにプラグ８６は開口７６内に置かれて容器７２を閉鎖して
いる。選択されたビン１３８のコラムを開口７６に並置するためにドラムと搬送
体１００とが回転されるときを除いて、長孔１４０は常に開口７６の近くに位置
している。
アクセス動作を始める際に、プラグ８６は開口７６から半径方向内側長孔１４
０中に押圧されて、図８に示すようにドラム１０２と長孔１４０に対設される。
ついでサーボモーターとギアボックス１２８とが制御器３０ａとコンピューター
３０とにより励起されて、駆動軸１０６とドラム１０２と搬送体１００とを回転
させ、これにより図９に示すようにビン１３８のコラムを開口７６と一致させる
。
図１０に図９の状態にある貯蔵ユニット２０を挿入・回収機構１４２（図５の
挿入・回収機構５４、５６の変化実施例）とともに示す。機構１４２は複数の間
接アーム部１４６を具えたアーム１４４を有しており、該アーム部は一端におい
て台１４８に連結されるとともに、他端において吸引機構１５０を有している。
吸引機構１５０はシリンダー１５４中の真空器１５２を有している。台１４８は
プラットフォーム１５６（２インチ厚さのアルミニウム板）に錨止されている。
寸法合わせのために製造時にプラットフォーム７１と１５６とは相互にボルト
止めされており、出荷時に分解される。プラットフォーム１５６はプラットフォ
ーム７１に取り付けるために予備リーム加工される。
図１１に示すように、挿入・回収機構１４２は挿入・回収装置１５８の一部を
なしており、該装置はさらに真空ポンプ１６０を有している。真空ポンプ１６０
はプラットフォーム１５６に固定され、かつ真空ケース１６２を介して挿入・回
収機構１４２に連結されている。コンピューター３０と挿入・回収機構１４２と
には制御器１６４が接続されており、前者からの指令に基づいて後者を制御する
。調節機構１６６が設けられていて、初期の振動に起因する緩みをプラットフォ
ーム１５６から除いている。
図１１に容器７２のプラットフォーム７１（図６参照）上への載置に必要な台
１６８を示す。容器７２の上側パネル１２４はその上側に三角形の補強ブラケッ
ト１７０を有している。
開口７６から搬送体１００の長孔１４０にプラグ８６を移動させるために、プ
ラグ８６には線状の凹部１７２（図７〜１０）を具えており、これに真空器１５
２が挿入されている。ドラム１０２の回転中プラグ８６を長孔１４０内の座に保
持すべく、ドラムには磁気保持器１７４（図８）が設けられており、これがプラ
グ８６に設けられた磁気要素（図示せず）と協働する。
図１２に示すのは変化実施例の貯蔵ユニット１７６であり、貯蔵ユニット２０
中の同じ参照番号を付けられた構造と同じである。貯蔵ユニット１７６は標本搬
送体１７８を有しており、これが直径の異なる標本ビン１８０、１８２を支持す
るように変形されている。加えて貯蔵ユニット１７６はドラム１８４を有してお
り、その直径はドラム１０２より小さい。これによりビン１３８より長いビン１
８０、１８２を収容することができる。
搬送体１７８はドラム１８４に固定されており、かつ互いに離間したアルミニ
ウム製の内側シリンダー１８６とアルミニウム製の外側シリンダー１８８とを有
しており、これらは側壁７４の内面およびドラム１８４からも離間している。シ
リンダー１８６、１８８には無数の孔１９０、１９２が設けられており、これら
はビン１８０、１８２を受けるために異なるサイズとなっている。
以上搬送体１００へのビン1３８の載置について記載したように、ビン１８０
、１８２の半径方向内端はドラム１８４に接触している。外側のシリンダー１８
８には長手方向に延在する長孔１９４が形成されていて、アクセス動作中プラグ
８６を収受する。上記した図６のプラグ８６の二部分構造は図１２の場合に特に
有用である。貯蔵に挿入・回収するビンが狭いビン１８０の場合には、内側の楔
要素８８のみを長孔１９４中に戻せばよい。動かすビンが広いビン１８２の場合
には、両方の楔要素８８、９０を開口７６から動かして、ビンが通過できるよう
にする必要がある。一般には狭いビン１８０と広いビン１８２とが貯蔵される場
合には、いずれのビンが挿入・回収されるにしろ、楔要素８８、９０は単一のユ
ニットとして移動される。
血液細胞のような標本の低温貯蔵においては、標本を−１９６℃で長期貯蔵す
る前に、標本の温度は−９５℃に制御低下される。このような標本の温度低減に
は制御速度フリーザーとして知られている装置を使用する。そのような装置はア
メリカ特許第５１７６２０２号に記載されている。
制御速度フリーザーは２５個までのビンまたは標本を同時に処理できる。
図１４〜１６に示すのは熱絶縁式一時貯蔵装置１９６であって、制御速度フリ
ーザーにも長期貯蔵にも使用できる。貯蔵装置１９６には収受するビンに応じた
形状の凹部１９８を２５個有している。貯蔵ユニット２０における長期貯蔵のた
めに挿入・回収機構１４２がビンを取り除くまで、２５個までのビン１３８が一
時的に装置１９６中に貯蔵される。装置１９６はビン１３８をほぼ−９５℃の低
温で長期貯蔵サイクルを可能とする期間に亙って維持する。
装置１９６は熱的に絶縁されかつバーコードで認識できるので進歩した過電流
装置である。装置１９６はビンの低温を表示するディスプレー２００を有してい
る。このディスプレー２００は装置１９６に取り付けられた熱センサー（図示せ
ず）に接続して、連続的に熱を読み出すようにしてもよい。
貯蔵ユニット２０における寸法上の差異を明らかにするロボット教示はロボッ
ト・ソフトウェアーやセンサーにより行われる。ビンの位置はソフトウエアーに
より必要に応じて周期的にチェックされる。
上記した低温貯蔵装置にあっては、ビンの収容スペースは最少にされている。
またビン貯蔵スペースの頂部と底部との間の温度勾配は最少に保たれている。ビ
ンはドラム１０２と容器７２の内面とに挟まれており、地震などの災害の場合に
もビンの位置が変わることはない。アクセス開口における温度の変動は低減され
ている。特にビンの挿入・回収動作中プラグ８６が決して容器７２から離れない
ので、ビンの近傍におけるプラグの温度は低温に保たれる
加えて容器７２に対するドラム１０２の上下位置の調節だけであり、他に嵌め
たり離れさせたり調節したりロボット教示する必要がない。上記した貯蔵ユニッ
ト２０は従来の自動低温貯蔵装置に比べて液体窒素の容量が大きく、電力や低温
流体の取替えなしで長期間低温貯蔵を行うことが可能である。
図１７に示す低温貯蔵ユニット２０２は絶縁式デュアル型容器２０４と凹状の
アルミニウム製ドラム２０６と円筒状の標本搬送体２０８とを有している。搬送
体２０８はボルト２１０とブラケット２１２、２１４とによりドラム２０６に連
結されており、ビン収受用プラットフォームの密な列を有している。搬送体２０
８はさらに長孔２１８を有しており、これがアクセス動作中プラグ２２０を受け
る。プラグ２２０は通常は容器２０４の円筒状側壁２２４中の開口２２２中に収
受されている。開口２２２は延在する横フランジと側壁２２４から上方に延在す
る上下の保持板２２６、２２８により画定されている。
ドラム２０６はアルミニウム製駆動軸２３０に固定されており、該駆動軸はド
ラムを貫通して上下に延在し、ドラムの上下の保持板２３２、２３４に溶接され
て、ドラム２０６をシールしている。軸２３０の下端は容器２０４の基部２３８
から離間している。容器２０４の底部には液体窒素の溜りが形成されている(図
示せず)。
駆動軸２３０とドラム２０６および搬送体２０８は軸の上端においてのみ支持
されている。駆動軸２３０はその上端においてポリマー材料２４０の５インチ厚
板を貫通延在しており、かつ角度接触軸受２４２に回転可能に受けられている。
接触軸受２４２はケース２４６内に配置されかつ２インチ厚のアルミニウム製
カバープレート２４８により支持されている。ケース２４６はボルト２５０によ
りカバープレート２４８に取り付けられている。
カバープレート２４８はその周縁２５２に沿って複数のボルト２５４と環状フ
ランジ２５６とにより容器２０４に組み付けられている。該フランジは容器２０
４の上側リムに溶接されている。シリコン製のゴムパッキン２５８がフランジ２
５６の凹部（図示せず）に取り付けられ、かつフランジ２５６とポリマー製厚板
２４０に挟まれている。パッキン２５８に掛る圧力はフランジ２５６とカバープ
レート２４８の周縁２５２との間のスペーサー２６０により調節される。
軸２３０の保持は接触軸受２４２のみならずギアモーター２６２によっても行
われる。これら２個の軸受がドラム２０６と搬送体２０８とを許容できる精度で
もって容器２０４の内側に位置させる。駆動軸１０６の下端における球面軸受１
３２（図７〜９）は省かれている。このような構造により位置決めと組立て上の
問題が回避されるのみならず、故障の原因を排除するのである。極度に低温の環
境内では軸受が機能不全となり易いのである。
貯蔵ユニット２０２の機能と動作とは貯蔵ユニット２０のそれらと同じである
。
以上特定の実施例についてこの発明を説明したが、当業者推考可能な範囲で種
々の変更を加えてもこの発明の概念を逸脱するものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Storage devices, especially storage devices with automatic insertion and retrieval functionsBackground of the Invention
The present invention relates to a storage device, and more particularly, to a method for automatically storing a sample in a storage container.
The present invention relates to a device for dynamic insertion and recovery. More specifically, the present invention
Temperature (such as the temperature of liquid nitrogen) for storage of biospecimens,
The present invention also relates to a method for storing a large number of biospecimens.
When properly processed, the biospecimen will be maintained at the temperature of liquid nitrogen.
As long as it is possible, it can be stored indefinitely. But once the temperature of the specimen rises
Specimen integrity, especially when thawing occurs, when specimens are re-frozen.
Is inhibited.
Many conventional cold storage units have removable racks with many shelves.
It is just a container. Specimens are manually inserted and recovered through the door at the top of the unit.
It is. Always retrieve many specimens in the same rack as the desired specimen.
become.
U.S. Patent No. 4,969,336 Significantly Expands Cold Storage of Biospecimens
Was issued. This patent automatically moves the specimen along a predetermined path in the storage tank.
Is done. The automatic insertion / recovery operation is performed under trajectory control.
Further, in US Pat. No. 5,233,844, advanced cold storage technology is proposed.
Is being planned. The cold storage units of this patent are located one above the other in an insulated chamber
It has a number of independently rotatable storage shelves. Each shelf has several sliced pies
Trays, each tray supporting a number of specimens in a bin. each
The shelf has a slice pie-shaped opening, and many openings are arranged up and down
It forms an access path for Retrieve specific bins or specimens from storage units
Rotate the shelf containing the desired specimen to access the tray containing the specimen.
Be located on the road. Lift mechanism raises the tray to the top of the unit
Then, the robot arm retrieves the desired specimen.
The cryogenic storage unit of U.S. Pat. No. 5,233,844 uses a conventional manual cryogenic storage unit.
Despite being superior to storage units, the drawback is that there are significantly more moving parts
There is. Such moving parts are prone to wear and therefore require significant repair and maintenance.
It is important.
Further, the cryogenic storage unit of the patent suffers from icing problems at the access opening to the storage compartment.
Wear. To solve this, a heater is currently placed at the opening.
Such heating will, of course, affect the cold storage of the specimen.Purpose of the invention
An object of the present invention is to provide a storage unit having an automatic insertion / recovery function.
is there.
Another object of the present invention is to provide a storage unit having a short insertion / recovery time.
You.
Another object of the present invention is to provide a storage unit having a simpler structure than the conventional one.
It is in.
Another object of the invention is to provide a storage unit having fewer moving parts than the prior art.
It is to be.
Another object of the invention is to provide a storage unit with reduced icing at the access opening.
To provide.
Yet another object of the present invention is to provide a storage method associated with the above storage unit.
It is to be.Summary of the Invention
The storage unit of the present invention includes a case defining a storage room, and a storage unit disposed in the storage room.
A carrier that supports multiple samples in a predetermined row, and inserts and collects samples into and from the carrier
Access port formed in the case to allow access to the storage room
And Access port is rotatable in the opening in the case and in the opening
And a plug. Carrier accepts plug during access operation
During the access operation, whereby the plug is located in the storage compartment.
A drive mechanism is operatively connected to the transport body, and moves the transport body in the storage room to check for abnormalities.
Samples are juxtaposed against the access port. The case has an insertion / recovery mechanism.
Specimens are inserted and retrieved one after another into the storage room during access operation.
You.
When the storage unit is a cold storage device, freezing at the access port
Reduced. This icing reduction is mainly due to the plug inside the device during the insertion / recovery operation.
Is arranged. With conventional equipment, the access port door is outside
The freezing surface of the door, which causes freezing. Ice crystals
Must be removed before closing the door again. In the case of the storage unit of the invention
The ice plug is temporarily stored in the unit, so that ice crystals
Prevents formation.
In the present invention, the plug of the access port is further loosely fitted to the case.
ing. For example, if the plug is made of STYROFOAM,
Access port closure is not gas tight. Therefore, low-temperature steam (cooled NTwo
) Can leak from around the edge of the plug. This leak acts as a safety valve.
To prevent over-pressurization of the storage unit. The plug is made of insulating material
And prevent freezing on its outer surface.
The plug and the insertion and withdrawal mechanism have cooperating elements that allow access
Before operation, the insertion / recovery mechanism moves the plug radially inward from the
And move radially outward from the seat after the access
Lend. This cooperating element provides a suction mechanism on the insertion and withdrawal mechanism and smoothness in the recess of the plug.
It may take the form of a surface. A separate plug for moving the plug in and out of the seat in the carrier
A mechanism is provided, but this operation is performed by the same mechanism used for sample insertion and collection.
Is more efficient.
Preferably, the drum is connected to the drum in a concentric and spaced-apart manner.
And a cylinder. These drums and cylinders are driven about a vertical axis
It is rotated by the mechanism. The cylinder has a row of openings extending horizontally in the radial direction.
That will receive the specimen.
The storage compartment is located between the drum and the inner surface of the case. This arrangement minimizes
If not, the volume of the storage room is reduced and storage units are used for cold storage.
When this is done, the cooling effect is improved. Under normal conditions or abnormal conditions such as earthquakes,
The position of the specimen is precisely defined and does not change.
If the storage unit is used for cold storage, provide a reservoir in the case to
Maintain a supply of body (eg, liquid nitrogen). And drums and cylinders
Is formed from a thermally conductive material to facilitate cold storage of specimens. Drum and porous sheet
The cylinder is preferably made of aluminum. Aluminum has good thermal conductivity
Therefore, there is an effect of reducing a thermal gradient from the top to the bottom of the storage room.
In another embodiment, the case is provided with a retainer, which cooperates with the plug.
Work to hold the plug in the opening. This retainer is provided with a magnet and
An attractive force may be exerted on an attached magnet or magnetizable element
.
To facilitate the storage of other numbers of specimens, the computer
The trajectory of the stored specimen may be followed. This computer is inserted and turned
It is operatively connected to the receiving mechanism.
The case of the storage unit may be provided with side walls defining a storage room.
A carrier is arranged inside the storage room to support a plurality of specimens in a predetermined row.
A drive mechanism is connected to the carrier to rotate the carrier about a vertical axis. On the side wall
Form an access port to allow lateral access to insert and retrieve specimens from the carrier.
Accessible. The insertion / recovery mechanism is attached to the case and
And insert and retrieve the specimen into the storage room.
Cylindrical rows for specimens are a particularly simple structure. Access to all columns of the specimen
The access is performed through a vertically long hole in the side wall. This slot is preferably vertical
Spread in the direction as much as the carrier. A plug is arranged in the long hole. the above
As described above, during the access operation, the plug is temporarily stored in the storage chamber. For this reason
A seat for receiving the plug is formed in the carrier.
The method of the present invention for storing other numbers of specimens uses a storage unit.
The case defines a storage room. A carrier is placed in the storage room
And supports a plurality of specimens in a predetermined row. In this method, the plug is stored inside.
Move to the storage room and remove from the opening in the case. Move the carrier to set
of
Place the sample collection area near the opening and place the sample through the opening to a predetermined position on the carrier.
Insert and position. After that, return the plug to the opening, move the plug during the course
Close the opening.
Preferably, the carrier is moved when the plug is moved into the storage chamber and when the plug is removed from the opening.
Move the plug away from the opening. When returning the plug,
Move the transmitter to return the plug to the opening, and simultaneously transfer the placed specimen from the opening
.
In yet another embodiment, the insertion and withdrawal mechanism is activated when the plug is moved.
Let At the time of insertion / recovery, the same insertion / recovery mechanism is operated. Insertion / recovery mechanism
Preferably has a suction mechanism. With the suction mechanism, conventional electromechanical
Compared to a simple servo mechanism, it has the advantage that the suction vacuum
You.
The automatic insertion and retrieval storage unit of the present invention has many advantages over the prior art.
To bring. I.e. more efficient, more reliable, accidents and breakdowns
Is less. Insertion and collection time is reduced and there are fewer moving parts,
The need for maintenance is reduced accordingly. Freezing at openings is also reduced or avoided
You.
In the storage unit of the present invention, the amount of liquid nitrogen used is small and the temperature control is also low.
Be improved. Even if the power supply of liquid nitrogen is interrupted, compared to the conventional storage unit
Temperature control is maintained over a long period of time.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 is a perspective view of a low-temperature storage device including two storage units of the present invention,
FIG. 2 is a plan view of a low-temperature storage room including one storage unit of the present invention,
FIG. 3 is a plan view of the cold storage room of FIG. 2 including one more storage unit of the present invention.
And
FIG. 4 is a plan view of two storage chambers (including three storage units) of FIG. 3,
FIG. 5 is a plan view of two storage chambers (including four storage units) of FIG.
FIG. 6 is a side view of the storage unit of the present invention,
FIG. 7 is a sectional side view thereof,
FIG. 8 is a similar cross-sectional side view,
FIG. 9 is a similar cross-sectional side view,
FIG. 10 is a similar cross-sectional side view,
FIG. 11 is a plan view of the storage unit of FIG.
FIG. 12 is a sectional side view of another embodiment of the storage unit of the present invention,
FIG. 13 is a side view of the sample carrier used in FIGS.
FIG. 14 is a plan view of a tray for a sample bin,
FIG. 15 is a side view thereof,
FIG. 16 is an enlarged end view thereof.
FIG. 17 is a sectional side view of another embodiment of the storage unit.Description of preferred embodiments
The low-temperature storage unit shown in FIG. 1 includes a pair of cylindrical storage units 20a and 20b.
It is. Each storage unit has 20a and 20b containing approximately 17,500 specimens.
Store bottles in. Prefabricated wall 22 houses storage units 20a, 20b
A defined atrioventricular chamber 24 is defined. The wall 22 extends to define an additional atrioventricular chamber 26 and further
(See FIGS. 2 to 5).
The storage device also comprises a working disk 28 with cabinet 29, a monitor 31 and a key.
And a computer 30 having a board 32. Computer 30
Traces the position of the specimen in the storage units 20a, 20b and provides a unique robot controller 3
0a (FIG. 11) by providing a bar code, the storage
Control access to knits. A window 34 is provided in the wall 22,
The access operation can be visually recognized from the work disk 28. The wall 22 also has less
At least one opening 36 is formed so as to be accessible via a door 38.
Receiving bins to be stored from workers.
During the automatic insertion / recovery operation, the worker monitors the operation through the window 34 and
Is detected, the computer 30 is instructed to interrupt the operation. to this
Alternatively, the computer 30 can interrupt the robot motion via the push button 40.
And may be bypassed. A further interrupt controller 42 (FIG. 1,
2) is provided outside the door 44. When this controller 42 is activated, door 4
Before unlocking 4, the robot movement is interrupted and the worker can enter the atrioventricular chamber 24.
You.
U.S. Pat. Nos. 4,969,336 and 5,233,844.
As such, the bins containing the samples have a barcode attached to them,
Can be identified. Barcode reader with laser (not shown)
Is located in the atrioventricular chamber 24, and reads the bar code to convey the encoded information.
The data is transmitted to the computer 30. Pre-programmed storage sequence and / or personnel
In response to a command from the computer 30, the computer 30
Controls bin storage in place.
When removing a specimen from the storage unit, a command from the computer 30 is received.
The beam controller 30a (FIG. 11) accesses the internal database and
Determine the position of the desired specimen within. The identity of the removed sample or bin is
The bar code reader and the computer 30 perform the removal of the sample or video.
Is placed on the tray 46 and the operator removes it.
As shown in FIG. 2, the main module 48 for cold storage is a platform 5
0a on which the storage unit 20a rests.
Arm 52 is provided near the platform 50a,
A collection arm or insertion / collection mechanism 54 is supported.
The main module 48 shown in FIG. 3 is a low temperature storage mounted on a platform 50b.
Storage unit 20b, and the platform is
Located nearby, allowing access to storage unit by insertion and retrieval mechanism 54
And
This is an extension of the low-temperature storage function of FIG. 3 shown in FIG.
Structure 56 and storage unit 20c are located on platforms 58 and 50c, respectively.
are doing. The wall 22 shown in FIGS. 2 and 3 is extended and has longer side walls 60, 62.
ing.
FIG. 5 shows yet another embodiment, which comprises an additional storage unit 20d.
Platform 50d is located adjacent to the platform 58,
Thereby, the insertion / collection mechanism 56 can access the storage unit 20d. Again long
Side walls 64 and 66 are provided. Each insertion / recovery mechanism 54, 56 has a maximum of two
Storage units, i.e. storage units 20a and 20b and 20c and 20d
Treat. The computer 30 includes two insertion / recovery mechanisms 54 and 56 and four storage units.
The knits 20a, 20b, 20c, and 20d are handled.
Access to the storage units 20a to 20d by the insertion / recovery mechanisms 54 and 56
The operation is performed under the control of the computer 30 of the work disk 28. For this purpose
The input / collection mechanisms 54 and 56 cooperate with each other to store the storage units 20c and 20d.
When used to transfer bins containing specimens between each other. Transfer platform
Form 68 may be provided to secure the transfer position. The transfer platform has
A bin 70 may be provided to temporarily hold the bin.
6 to 9, the storage units 20a to 20d are combined with the storage units 20.
Display together. The storage unit 20 is made of aluminum with a support 73 which can be adjusted up and down.
Mounted on a platform 71 (for example, platforms 50a to 50d)
Is placed. A hole 75 is formed in the platform 71 so that the platform
Through which a pin or bolt for fixing to the arm 156 (FIG. 10) passes.
You. The storage unit 20 has a Dewar bin-shaped container 72, which
Disposed in a cylindrical side wall 74 with openings 76 (FIGS. 6, 8, 9, 10) for
I have. This opening is provided with horizontal flanges 78 and 80 and arch-shaped upper and lower holding plates 82 and 8.
4 all extending outwardly from the side wall 74.
Opening 76 is closed by a long plug 86. This plug 86 is STYROF
It is formed from an insulating material such as OAM. As shown in FIG. 6, the plug 86
It has an inner wedge element 88 and an outer wedge element 90 surrounding it. Plug 86
With this two-part structure, the size of the bottle containing the specimen stored in the storage unit 20
That is, there may be fluctuation in the size. Containers 72 with all bottles up to 1 inch in diameter
When stored, the outer wedge element 90 is located along the opening 76 to reduce the width of the opening.
You. For a 1 to 2 inch diameter bottle, the outer wedge element 90 locks to the inner wedge element 88.
And move with it during the access operation.
Instead of such a two-part structure, the plug 86 is a one-piece structure as shown in FIGS.
It may be. Openings are formed at the upper and lower ends along the inner surfaces of the upper and lower flanges 78, 80.
Are provided with magnetic holders 92 and 94, which are magnetic components in the plug 86.
In cooperation with the elements 96, 98, the plug is held in the opening.
As shown in FIGS. 7 to 9, the container 72 has a cylindrical aluminum carrier 100.
The carrier is attached to and separated from the thin aluminum drum 102.
are doing. The drum 102 is evacuated to a high vacuum and sealed.
And together with the side walls 74 define a cylindrical storage chamber 104. Drum 102
The drive shaft is fixed to the aluminum coaxial 106, and the drive shaft extends vertically through the drum.
Extend and welded to the drum at points 108, 110 to seal the drum
I have. The lower panel 112 of the drum 102 is spaced from the base 114 of the container 72.
And liquid nitrogen (NTwo) Defines a reservoir 116 for cryogenic liquids.
At the upper end, the drive shaft 106 is rotatably made of a polytetrafluoroethylene switch.
It is supported by a leave bearing 117 and has an external thread portion 118. This
A nut 120 is screwed into the joint portion 118, and the thrust roller bearing 122 is
In cooperation, the drive shaft 106, the drum 102, and the sample carrier 100 are
It is suspended from the flannel 124. Specimen carrier 1 for container 72, especially for opening 76
During the operation of setting the relative vertical position of the drive shaft 106 and the nut and 120,
The vertical position is adjustable. Nut 120 is driven by jam nut 126
Locked at 106.
The drive shaft 106 has an extremely low speed (backlash) servomotor and gearbox.
And is rotated by the Preferably, as shown by a chain line 130 in FIG.
The relationship between the motor and the gearbox is set to 90 degrees. Servo motor is
It is commanded to the pewter 30 and excited under the control of the controller 30a.
At the lower end, the drive shaft 106 is a spherical bearing 13 made of polytetrafluoroethylene.
2 and disposed in a case 134 and at the base 114 of the container 72.
Welded.
As shown in FIG. 13, the carrier 100 has a large number of holes 136 that are densely processed in a row.
Is formed. For simplicity, only a part of the carrier 100 is shown in FIGS.
Is shown in
These holes 136 receive the bottle 138 containing the specimen, and
The bins are arranged horizontally and radially with respect to the drum 102 and the drive shaft 106.
I have. The radial position of the bin 138 is the drum 102 on the inside and the side wall 74 on the outside.
Is restricted by
During the loading operation, the bin 138 is inserted into the hole 136, and the inside of the bin in the radial direction is the drum 1
Touch 02. The drum 102 and the carrier 100 are made of aluminum having good heat conductivity.
, The specimen is easily maintained at a low temperature, and from the top of the storage chamber 104
The temperature gradient to the bottom is minimal. The storage chamber 104 has a small volume (US Pat. No. 523).
About one third of the volume of a relatively sized machine having the structure disclosed in US Pat.
), The amount of liquid nitrogen used can be reduced. In addition, due to Dewar seal technology,
Evaporation of body nitrogen is also reduced.
As shown in FIG. 7, a vertical elongated hole 140 is formed in the carrier 100, and
This together with the outer surface of the drum 102 defines a seat for receiving the plug 86 during an access operation.
are doing. Prior to the access operation, if the storage unit 20 is in an inactive state
At this time, the plug 86 is placed in the opening 76 to close the container 72 as shown in FIG.
I have. Convey with drum to align selected bin 138 columns in opening 76
Slot 140 is always located near opening 76 except when body 100 is rotated.
are doing.
When the access operation is started, the plug 86 is inserted through the opening 76 into the radially inner slot 14.
0, and is opposed to the drum 102 and the elongated hole 140 as shown in FIG.
Next, the servo motor and the gear box 128 are connected to the controller 30a and the computer.
30 to rotate the drive shaft 106, the drum 102, and the carrier 100.
To align the columns of the bin 138 with the openings 76 as shown in FIG.
.
In FIG. 10, the storage unit 20 in the state of FIG.
Modified examples of the insertion / recovery mechanisms 54 and 56). Mechanism 142
An arm 144 having a contact arm 146 is provided at one end.
And a suction mechanism 150 at the other end.
The suction mechanism 150 has a vacuum device 152 in a cylinder 154. Stand 148
It is anchored to a platform 156 (a 2-inch thick aluminum plate).
Platforms 71 and 156 are bolted to each other during manufacture for sizing.
Stopped and disassembled at the time of shipment. Platform 156 is a platform
It is pre-reamed for mounting on the beam 71.
As shown in FIG. 11, the insertion / recovery mechanism 142 includes a part of the insertion / recovery device 158.
The apparatus further includes a vacuum pump 160. Vacuum pump 160
Is fixed to the platform 156 and inserted and rotated through the vacuum case 162.
It is connected to the receiving mechanism 142. Computer 30 and insertion / recovery mechanism 142
Is connected to a controller 164, which controls the latter based on a command from the former.
. An adjusting mechanism 166 is provided to reduce the slack caused by the initial vibration to the platform.
From the room 156.
FIG. 11 shows a platform necessary for placing the container 72 on the platform 71 (see FIG. 6).
168. The upper panel 124 of the container 72 has a triangular reinforcing bracket
170.
In order to move the plug 86 from the opening 76 to the slot 140 of the carrier 100,
The lug 86 is provided with a linear recess 172 (FIGS. 7 to 10) in which the vacuum
2 has been inserted. While the drum 102 is rotating, the plug 86 is held in a seat in the slot 140.
The drum is provided with a magnetic holder 174 (FIG. 8) for holding the drum.
It cooperates with a magnetic element (not shown) provided on the lug 86.
FIG. 12 shows the storage unit 176 of the modified embodiment, and the storage unit 20.
It is the same as the structure with the same reference number in it. The storage unit 176 carries the specimen
A carrier 178 which supports sample bins 180, 182 of different diameters.
It has been transformed as follows. In addition, the storage unit 176 has a drum 184
The diameter is smaller than the drum 102. This allows bin 1 to be longer than bin 138
80, 182 can be accommodated.
The carrier 178 is fixed to the drum 184, and is spaced apart from each other by aluminum.
An inner cylinder 186 made of aluminum and an outer cylinder 188 made of aluminum.
These are also separated from the inner surface of the side wall 74 and the drum 184. Shi
The cylinders 186, 188 are provided with countless holes 190, 192.
Are different sizes to receive bins 180,182.
As described above for the placement of the bin 138 on the carrier 100,
, 182 is in contact with the drum 184. Outer cylinder 18
8 is formed with a long hole 194 extending in the longitudinal direction.
86 is received. The two-part structure of the plug 86 of FIG.
Useful. If the bin to be inserted and withdrawn into storage is a narrow bin 180, the inner wedge
Only the element 88 needs to be returned into the slot 194. When the bin to be moved is a wide bin 182
Move both wedge elements 88, 90 out of the opening 76 so that the bin can pass
Need to be Generally, a place where a narrow bin 180 and a wide bin 182 are stored.
In each case, no matter which bin is inserted or withdrawn, the wedge elements 88, 90
Moved as a knit.
For cold storage of specimens such as blood cells, store specimens at -196 ° C for long periods.
Before the sample temperature is controlled down to -95 ° C. For reducing the temperature of such specimens
Uses a device known as a controlled speed freezer. Such devices are
No. 5,176,202.
The control speed freezer can process up to 25 bins or samples simultaneously.
14 to 16 show a heat-insulated temporary storage device 196, which has a control speed free.
It can be used for both user and long term storage. The storage device 196 depends on the bin to be received.
It has 25 concave portions 198 having a shape. For long-term storage in the storage unit 20
Until the insertion / recovery mechanism 142 removes the bin, up to 25 bins 138
Sometimes stored in device 196. Apparatus 196 converts bottle 138 to a low temperature of approximately -95 ° C.
The temperature is maintained for a period that allows a long storage cycle.
Advanced overcurrent as device 196 is thermally isolated and bar code identifiable
Device. Device 196 has a display 200 that indicates the low temperature of the bottle.
You. The display 200 includes a thermal sensor (shown in FIG.
), The heat may be continuously read out.
Robot teaching to reveal dimensional differences in the storage unit 20
This is done by software and sensors. Bin location in software
It is checked periodically as needed.
In the cold storage device described above, the storage space for the bottles is minimized.
Also, the temperature gradient between the top and bottom of the bin storage space is kept to a minimum. Bi
Is sandwiched between the drum 102 and the inner surface of the container 72, and in case of a disaster such as an earthquake,
Even the position of the bin does not change. Temperature fluctuations at the access opening are reduced
ing. Especially during the insertion / recovery operation of the bottle, the plug 86 never leaves the container 72.
So the temperature of the plug near the bin is kept low
In addition, only the vertical position of the drum 102 with respect to the container 72 is adjusted.
There is no need to move, move, adjust or teach the robot. The storage unit described above
20 has a larger capacity of liquid nitrogen than conventional automatic low-temperature storage devices,
Long-term cold storage without fluid replacement is possible.
The low-temperature storage unit 202 shown in FIG.
It has an aluminum drum 206 and a cylindrical sample carrier 208. Transport
The body 208 is connected to the drum 206 by bolts 210 and brackets 212 and 214.
And has a dense row of bin receiving platforms. Carrier 20
8 further has a slot 218 which receives the plug 220 during the access operation.
You. Plug 220 is typically housed in opening 222 in cylindrical side wall 224 of container 204.
Has been received. Openings 222 extend upward from the extending lateral flanges and side walls 224
And upper and lower holding plates 226 and 228.
The drum 206 is fixed to an aluminum drive shaft 230, which is
It extends vertically through the ram and is welded to the upper and lower holding plates 232, 234 of the drum.
Thus, the drum 206 is sealed. The lower end of the shaft 230 is the base 238 of the container 204
Away from A reservoir of liquid nitrogen is formed at the bottom of the container 204 (FIG.
Not shown).
Drive shaft 230, drum 206 and carrier 208 are supported only at the upper end of the shaft
Have been. Drive shaft 230 is 5 inches thick of polymer material 240 at its upper end.
It extends through the plate and is rotatably received by angular contact bearings 242.
Contact bearing 242 is located in case 246 and is 2 inches thick of aluminum.
It is supported by a cover plate 248. The case 246 is
Attached to the cover plate 248.
The cover plate 248 has a plurality of bolts 254 and an annular flange along its periphery 252.
It is assembled to the container 204 by the flange 256. The flange is a container 20
4 is welded to the upper rim. Silicon rubber packing 258 is flange 2
56 recess (not shown) and flange 256 and polymer plank
240. The pressure applied to the packing 258 is
It is adjusted by the spacer 260 between the periphery 252 of the rate 248.
The shaft 230 is held not only by the contact bearing 242 but also by the gear motor 262.
Is These two bearings are capable of accepting the drum 206 and the carrier 208 with an acceptable accuracy.
Then, it is positioned inside the container 204. Spherical bearing 1 at lower end of drive shaft 106
32 (FIGS. 7-9) have been omitted. With such a structure, positioning and assembly
Not only is the problem avoided, but it also eliminates the cause of the failure. Extremely cold rings
In the precincts, the bearings tend to malfunction.
The function and operation of the storage unit 202 are the same as those of the storage unit 20
.
Although the present invention has been described with reference to the specific embodiments, it is to be understood that various modifications may be made to
Various changes do not depart from the inventive concept.